[發明專利]用于涂覆構件的方法

在審

• 申請號: 201880057866.2
• 申請日: 2018-09-25
• 公開（公告）號: CN111094616A
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: J-M·塞戈;W·瓦格納
• 申請（專利權）人: 寶馬股份公司
• 主分類號: C23C4/08
• 分類號: C23C4/08;C23C4/131;C23C24/04
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 俞海舟

本發明涉及一種用于涂覆構件、尤其是發動機構件的方法，其包括以下步驟：——通過用于第一種涂覆方法的材料的熔化、熔斷和/或熔融或在用于第一種涂覆方法的材料熔化、熔斷和/或熔融時制造涂層材料；——至少部分地將所述涂層材料用于第二種涂覆方法。

本發明涉及一種用于涂覆構件的方法、一種涂覆方法的應用以及一種涂層材料。

所說明的構件或結構組合件尤其是內燃機的氣缸蓋。為了例如防止閥埋入到氣缸蓋中，經常設置有所謂的閥座環，該閥座環例如由燒結材料制成。此外也已知，用于閥的閥座借助于合適的涂覆方法直接構造在氣缸蓋上，參見例如DE19960884A1。就此而言，此外已知熱噴涂法，如高速火焰噴涂(HVOF)或激光堆焊。在此，已知的方法的共同點是，可惜它們都要求高的資源使用。

因此，本發明的任務是，給出一種用于涂覆構件的方法、一種涂覆方法的應用以及一種涂層材料，它們的特征尤其是在于低的資源使用。

所述任務通過一種根據權利要求1的方法、通過一種根據權利要求10的應用以及通過一種根據權利要求11的涂層材料來解決。其它優點和特征由從屬權利要求以及說明書得出。

按照本發明，用于涂覆構件、尤其是發動機構件的方法包括以下步驟：

——通過用于第一種涂覆方法的材料熔化、熔斷和/或熔融或在用于第一種涂覆方法的材料熔化、熔斷和/或熔融時制造涂層材料；

——至少部分地將所述涂層材料用于第二種涂覆方法。

以這種方式可以實現成本特別低廉的并且特別保護資源的涂覆方法。第二種涂覆方法有利地是與第一種涂覆方法不同的方法。因此，優點尤其是在于，涂層材料在一定程度上作為第一種涂覆方法的副產物產生并且進一步被用于或能夠進一步被用于第二種涂覆方法。

優選地，該方法包括以下步驟：熔化、熔斷和/或熔融用于第一種涂覆方法的線材材料。線材材料可理解為任何導電的線形的材料。在該方法中，替代地也可以熔化、熔斷和/或熔融粉末狀的、線狀的、繩狀的和/或棒狀的材料。例如電弧、等離子束、燃料-氧氣火焰、燃料-氧氣-高速火焰、快速預熱的氣體或激光束用作用于熔化、熔斷和/或熔融的能量載體。

根據一種優選的實施形式，第二種涂覆方法是冷氣噴涂。冷氣噴涂是如下的涂覆方法，在所述涂覆方法中以粉末形式的涂層材料以非常高的速度被施加到載體材料上。為此，根據一種實施形式，將加熱到幾百攝氏度(℃)的工藝氣體(氮氣或氦氣)通過在拉瓦爾噴嘴中膨脹而加速到超音速并且隨后將涂層材料注射到氣體射流中。在此，將所注射的涂層材料加速到這樣高的速度，使得其在碰撞到基底上時形成緊密的且牢固附著的層。通過冷處理還實現，涂層材料的組成部分未熔化。優選的工藝壓力在當前情況中為大約20巴至80巴(bar)、優選為大約45巴。當從涂覆槍中出來時，速度被設定為大約750m/s至1700m/s、優選為大約1000m/s至1250m/s。

在此，出乎意料地已被證明，尤其是在線材材料熔斷時產生或能夠產生尤其是對于冷氣噴涂而言非常良好地適合的粉末或涂層材料。

根據一種優選的實施形式，第一種涂覆方法是熱噴涂法、尤其是電弧線材噴涂。在此，在相同類型或不同類型的兩種線狀的噴涂材料之間點燃電弧。線材尖端在大約4000℃的溫度下熔斷并且借助于霧化氣體被吹到準備好的工件表面上。在使用氮氣或氬氣替代空氣作為霧化氣體時，材料的氧化減少。第二種涂覆方法優選被用于形成或成形或涂覆內燃機的氣缸蓋的閥座。結果，該方法恰好因此是特別有利的，因為電弧線材噴涂或者第一種涂覆方法優選地用作氣缸工作面的涂覆方法。因此，能夠實現非常精細的并且保護資源的制造過程。

根據一種實施形式，該方法包括以下步驟：

——在實施第一種涂覆方法時制造涂層材料；

——在實施第一種涂覆方法時或在實施第一種涂覆方法之后收集涂層材料。